JP5960174B2 - 溶融金属めっき付着量制御装置及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、溶融金属めっき付着量制御装置及び方法に関する。

従来の溶融金属めっき付着量制御装置は、溶融金属が付着した鋼板に対し、ワイピングノズルからガスを噴きつけることで、溶融金属めっき付着量を制御している。そして、このガスの噴射量の応答速度を速めるために、圧力制御弁と開度制御弁を直列配置する工夫がなされている。

図１１は、従来の溶融金属めっき付着量制御装置を説明する模式図である。当該図に示すように、従来の溶融金属めっき付着量制御装置は、第１弁開度設定器１１３ａ、第２弁開度設定器１１３ｂ、ガス供給装置１１５、レシーバタンク１１６、第１圧力制御弁１１７ａ、第２圧力制御弁１１７ｂ、開度制御弁１１８、第１ａ圧力計１１９ａ、第１ｂ圧力計１１９ｂ、第２圧力計１２０、第３圧力計１２１、第１ワイピングノズル１２２及び第２ワイピングノズル１２３を備える。なお、当該図中の実線矢印はガスの流れる管路を表している。

上記第１ワイピングノズル１２２及び上記第２ワイピングノズル１２３は、ガス供給装置１１５と管路で連通し、ガス供給装置１１５から供給されたガスを、溶融金属が付着した鋼板の表と裏とにそれぞれ噴きつけるものである。

上記レシーバタンク１１６は、上記管路において、ガス供給装置１１５の下流側に設置されており、管路よりも大きな径を有するものである。また、第３圧力計１２１によって、レシーバタンク１１６内部のガス圧力（すなわち、ガス供給装置１１５から供給されるガスの圧力）Ｐ３´を測定している。

上記開度制御弁１１８は、上記管路において、ガス供給装置１１５及びレシーバタンク１１６の下流側に設置されており、管路の開度を制御する。開度制御弁１１８の下流には、第２圧力計１２０が設置されており、管路内のガス圧力Ｐ２´を測定している。

なお、上記管路は、第２圧力計１２０の下流側で２方向に分岐し、それぞれ第１ワイピングノズル１２２、第２ワイピングノズル１２３に連通している。

上記第１圧力制御弁１１７ａ及び上記第２圧力制御弁１１７ｂは、分岐した上記管路において、それぞれ第１ワイピングノズル１２２、第２ワイピングノズル１２３の上流側に設置された圧力制御弁である。開度制御弁１１８と第１圧力制御弁１１７ａとの位置関係、及び、開度制御弁１１８と第２圧力制御弁１１７ｂとの位置関係を、直列配置という。

上記第１ａ圧力計１１９ａは、第１圧力制御弁１１７ａと第１ワイピングノズル１２２との間の管路内のガス圧力、すなわち、第１ワイピングノズル１２２のガス圧力Ｐ１ａ´を測定するものであり、上記第１ｂ圧力計１１９ｂは、第２圧力制御弁１１７ｂと第２ワイピングノズル１２３との間の管路内のガス圧力、すなわち、第２ワイピングノズル１２３のガス圧力Ｐ１ｂ´を測定するものである。

上記第１弁開度設定器１１３ａは、ガス圧力Ｐ１ａ´が設定ガス圧力Ｐ１ａと等しくなるように、第１ａ圧力計１１９ａの測定結果に基づき、第１圧力制御弁１１７ａのフィードバック制御を行う（図１１中の一点鎖線矢印）。また、上記第２弁開度設定器１１３ｂは、ガス圧力Ｐ１ｂ´が設定ガス圧力Ｐ１ｂと等しくなるように、第１ｂ圧力計１１９ｂの測定結果に基づき、第２圧力制御弁１１７ｂのフィードバック制御を行う（図１１中の一点鎖線矢印）。ただし、通常は、Ｐ１ａ＝Ｐ１ｂとすることが多い。

特開平５−１３５８号公報 特開２００４−３３９５４０号公報

上述した従来の溶融金属めっき付着量制御装置（上記特許文献１）では、開度制御弁より上流側の管路におけるガス供給量ＱＴが変化するため、ガス圧力Ｐ１ａ´及びＰ１ｂ´の制御の応答速度及び制御精度を十分に高めることができない。具体的には、前記ガス圧力Ｐ１ａ´及びＰ１ｂ´を高い値で制御する場合（開度制御弁１１８の弁開度が開き勝手のとき）、前記圧力制御弁１１７ａ，１１７ｂの感度が高く、高い精度の制御が困難になっていた。また、前記ガス圧力Ｐ１ａ´及びＰ１ｂ´を低い値で制御する場合（開度制御弁１１８の弁開度が閉じ勝手のとき）、前記圧力制御弁１１７ａ，１１７ｂの感度が鈍い状態、すなわち調整量が大きな状態となり、開度動作時間が増加するため、応答速度が犠牲になっていた。

したがって、従来の溶融金属めっき付着量制御装置は、第１ワイピングノズル１２２及び第２ワイピングノズル１２３からのガスの噴射量を十分に制御できず、溶融金属めっき付着量のばらつきが大きくなり、溶融金属めっき付着量を変更する際などに時間がかかってしまう。

上記特許文献２には、従来の溶融金属めっき付着量制御装置のレシーバタンクから系外へガスを放散する放散弁を設置し、さらに、各弁に対してフィードバック制御を行うことで、ガス圧力制御の精度を向上させる技術が開示されている。しかしながら、当該技術では、ガス圧力制御の応答速度を速めることができない。

そこで本発明では、めっき付着量のばらつきを低減する高制御精度、及び、めっき付着量を変更する際に短時間で変更完了する高速応答性能を有する、溶融金属めっき付着量制御装置及び方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決する第１の発明に係る溶融金属めっき付着量制御装置は、
ガス供給装置と管路で連通し、前記ガス供給装置から供給されたガスを、溶融金属が付着した鋼板に噴きつけるノズルと、
２方向に分岐し、一方は前記ノズルに連通し、他方は開放される前記管路と、
前記ノズルの実際のガス圧力Ｐ１´を制御する第１弁と、
分岐した他方の前記管路から系外へ放散されるガス流量Ｑ２を制御する第２弁と、
前記ノズルの設定ガス圧力Ｐ１を設定する圧力設定部と、
演算処理部の指示に基づき、前記第１弁の弁開度ＭＶ１を設定する第１弁開度設定器と、
前記演算処理部の指示に基づき、前記第２弁の弁開度ＭＶ２を設定する第２弁開度設定器と、
前記ガス圧力Ｐ１´を前記設定ガス圧力Ｐ１と一致させる前記弁開度ＭＶ１を求め、当該弁開度ＭＶ１を前記第１弁開度設定器へ指示し、前記ガス供給装置から供給される全ガス流量ＱＴが一定となる前記弁開度ＭＶ２を求め、当該弁開度ＭＶ２を前記第２弁開度設定器に指示する前記演算処理部とを備える
ことを特徴とする。

上記課題を解決する第２の発明に係る溶融金属めっき付着量制御装置は、
上記第１の発明に係る溶融金属めっき付着量制御装置において、
前記演算処理部は、
前記設定ガス圧力Ｐ１、前記ガス供給装置から供給される実際のガス圧力Ｐ３´、及び、前記ノズルの圧損係数から、前記第１弁のＣＶ係数ＣＶ１を算出し、
前記ＣＶ係数ＣＶ１及び前記第１弁固有の特性関数から前記弁開度ＭＶ１を算出し、
前記設定ガス圧力Ｐ１及び前記圧損係数から前記ノズルへ供給されるガス流量Ｑ１を算出し、
前記ガス供給装置の能力より予め定めた前記全ガス流量ＱＴ及び前記ガス流量Ｑ１から前記ガス流量Ｑ２を算出し、
前記ガス流量Ｑ２及び前記ガス圧力Ｐ３´から前記第２弁のＣＶ係数ＣＶ２を算出し、
前記ＣＶ係数ＣＶ２及び前記第２弁固有の特性関数から前記弁開度ＭＶ２を算出する
ことを特徴とする。

上記課題を解決する第３の発明に係る溶融金属めっき付着量制御装置は、
上記第１の発明に係る溶融金属めっき付着量制御装置において、
前記演算処理部は、
前記弁開度ＭＶ１及び前記弁開度ＭＶ２と、前記設定ガス圧力Ｐ１との関係を示すテーブルを有し、当該テーブルに基づき、前記弁開度ＭＶ１及び前記弁開度ＭＶ２を求める
ことを特徴とする。

上記課題を解決する第４の発明に係る溶融金属めっき付着量制御装置は、
上記第１の発明に係る溶融金属めっき付着量制御装置において、
前記ノズルは、第１ノズル及び第２ノズルからなり、
前記第１弁は、前記第１ノズルの実際のガス圧力Ｐ１ａ´を制御する第１ａ弁と、前記第２ノズルの実際のガス圧力Ｐ１ｂ´を制御する第１ｂ弁とからなり、
前記第１弁開度設定器は、前記第１ａ弁の弁開度ＭＶ１ａを設定する第１ａ弁開度設定器と、前記第１ｂ弁の弁開度ＭＶ１ｂを設定する第１ｂ弁開度設定器とからなり、
前記演算処理部は、前記ガス圧力Ｐ１ａ´及び前記ガス圧力Ｐ１ｂ´を前記設定ガス圧力Ｐ１と一致させる、前記弁開度ＭＶ１ａ及び前記弁開度ＭＶ１ｂを求め、当該弁開度ＭＶ１ａ及び当該弁開度ＭＶ１ｂを、前記第１ａ弁開度設定器及び前記第１ｂ弁開度設定器へそれぞれ指示し、前記全ガス流量ＱＴが一定となる前記弁開度ＭＶ２を求め、当該弁開度ＭＶ２を前記第２弁開度設定器に指示する
ことを特徴とする。

上記課題を解決する第５の発明に係る溶融金属めっき付着量制御装置は、
上記第４の発明に係る溶融金属めっき付着量制御装置において、
前記演算処理部は、
前記設定ガス圧力Ｐ１、前記ガス供給装置から供給される実際のガス圧力Ｐ３´、及び、前記ノズルの圧損係数から、前記第１ａ弁のＣＶ係数ＣＶ１ａ及び前記第１ｂ弁のＣＶ係数ＣＶ１ｂを算出し、
前記ＣＶ係数ＣＶ１ａ及び前記第１ａ弁固有の特性関数から前記弁開度ＭＶ１ａを算出し、前記ＣＶ係数ＣＶ１ｂ及び前記第１ｂ弁固有の特性関数から前記弁開度ＭＶ１ｂを算出し、
前記設定ガス圧力Ｐ１及び前記圧損係数から前記ノズルへ供給されるガス流量Ｑ１を算出し、
前記ガス供給装置の能力より予め定めた前記全ガス流量ＱＴ及び前記ガス流量Ｑ１から前記ガス流量Ｑ２を算出し、
前記ガス流量Ｑ２及び前記ガス圧力Ｐ３´から前記第２弁のＣＶ係数ＣＶ２を算出し、
前記ＣＶ係数ＣＶ２及び前記第２弁固有の特性関数から前記弁開度ＭＶ２を算出する
ことを特徴とする。

上記課題を解決する第６の発明に係る溶融金属めっき付着量制御装置は、
上記第１から３のいずれか１つの発明に係る溶融金属めっき付着量制御装置において、
前記設定ガス圧力Ｐ１と、前記ノズルの実際のガス圧力Ｐ１´との差から、弁開度補正値Ｃ１を算出し、前記第１弁開度設定器により設定する前記弁開度ＭＶ１に前記弁開度補正値Ｃ１を加える制御を行う圧力制御器をさらに備える
ことを特徴とする。

上記課題を解決する第７の発明に係る溶融金属めっき付着量制御装置は、
上記第４又は５の発明に係る溶融金属めっき付着量制御装置において、
前記設定ガス圧力Ｐ１と、前記ノズルの実際のガス圧力Ｐ１ａ´との差から、弁開度補正値Ｃ１ａを算出し、前記第１ａ弁開度設定器により設定する前記弁開度ＭＶ１ａに前記弁開度補正値Ｃ１ａを加える制御を行う第１圧力制御器と、
前記設定ガス圧力Ｐ１と、前記ノズルの実際のガス圧力Ｐ１ｂ´との差から、弁開度補正値Ｃ１ｂを算出し、前記第１ｂ弁開度設定器により設定する前記弁開度ＭＶ１ｂに前記弁開度補正値Ｃ１ｂを加える制御を行う第２圧力制御器と、
を備える
ことを特徴とする。

上記課題を解決する第８の発明に係る溶融金属めっき付着量制御装置は、
上記第４の発明に係る溶融金属めっき付着量制御装置において、
前記圧力設定部は、前記第１ノズルの設定ガス圧力Ｐ１ａを設定する第１圧力設定部と、前記第２ノズルの設定ガス圧力Ｐ１ｂを設定する第２圧力設定部とからなり、
前記演算処理部は、前記ガス圧力Ｐ１ａ´及び前記ガス圧力Ｐ１ｂ´を前記設定ガス圧力Ｐ１ａと一致させる、前記弁開度ＭＶ１ａ及び前記弁開度ＭＶ１ｂを求め、当該弁開度ＭＶ１ａ及び当該弁開度ＭＶ１ｂを、前記第１ａ弁開度設定器及び前記第１ｂ弁開度設定器へそれぞれ指示し、前記全ガス流量ＱＴが一定となる前記弁開度ＭＶ２を求め、当該弁開度ＭＶ２を前記第２弁開度設定器に指示するものであり、
さらに、
前記設定ガス圧力Ｐ１ａと、前記ノズルの実際のガス圧力Ｐ１ａ´との差から、弁開度補正値Ｃ１ａを算出し、前記第１ａ弁開度設定器により設定する前記弁開度ＭＶ１ａに前記弁開度補正値Ｃ１ａを加える制御を行う第１圧力制御器と、
前記設定ガス圧力Ｐ１ａと前記設定ガス圧力Ｐ１ｂとの圧力差ΔＰと、前記ガス圧力Ｐ１ａ´と前記ガス圧力Ｐ１ｂ´との圧力差ΔＰ´との差から、弁開度補正値Ｃ１ｂを算出し、前記弁開度ＭＶ１ｂに前記弁開度補正値Ｃ１ｂを加える制御を行う第２圧力制御器とを備える
ことを特徴とする。

上記課題を解決する第９の発明に係る溶融金属めっき付着量制御方法は、
ガス供給装置と管路で連通する第１ノズル及び第２ノズルによって、前記ガス供給装置から供給されたガスを、溶融金属が付着した鋼板に噴きつける手順と、
前記第１ノズルの実際のガス圧力Ｐ１ａ´を第１ａ弁によって制御し、前記第２ノズルの実際のガス圧力Ｐ１ｂ´を第１ｂ弁によって制御する手順と、
前記管路が２方向に分岐し、一方は前記第１ノズル及び前記第２ノズルに連通し、他方は開放され、分岐した他方の前記管路から系外へ放散されるガス流量Ｑ２を、第２弁によって制御する手順と、
前記第１ノズルの設定ガス圧力Ｐ１ａを設定する手順と、
前記第２ノズルの設定ガス圧力Ｐ１ｂを設定する手順と、
前記ガス圧力Ｐ１ａ´を前記設定ガス圧力Ｐ１ａと一致させるように前記第１ａ弁の弁開度ＭＶ１ａを設定し、前記ガス圧力Ｐ１ｂ´を前記設定ガス圧力Ｐ１ｂと一致させるように前記第１ｂ弁の弁開度ＭＶ１ｂを設定し、前記ガス供給装置から供給される全ガス流量ＱＴが一定となるように前記第２弁の弁開度ＭＶ２を設定する手順と、
前記設定ガス圧力Ｐ１ａと前記ガス圧力Ｐ１ａ´との差から、弁開度補正値Ｃ１ａを算出し、前記弁開度ＭＶ１ａに前記弁開度補正値Ｃ１ａを加える制御を行う手順と、
前記設定ガス圧力Ｐ１ａと前記設定ガス圧力Ｐ１ｂとの圧力差ΔＰと、前記ガス圧力Ｐ１ａ´と前記ガス圧力Ｐ１ｂ´との圧力差ΔＰ´との差から、弁開度補正値Ｃ１ｂを算出し、前記弁開度ＭＶ１ｂに前記弁開度補正値Ｃ１ｂを加える制御を行う手順とを含む
ことを特徴とする。

本発明に係る溶融金属めっき付着量制御装置及び方法によれば、めっき付着量のばらつきを低減する高制御精度、及び、めっき付着量を変更する際に短時間で変更完了する高速応答性能を有することができる。

本発明の実施例１に係る溶融金属めっき付着量制御装置を説明する模式図である。 本発明の実施例１における演算処理部の処理を説明するフローチャートである。 本発明の実施例２に係る溶融金属めっき付着量制御装置を説明する模式図である。 図４は、本発明の実施例２における演算処理部が備える、第１弁及び第２弁の弁開度と、設定ガス圧力との関係を示すテーブルの一例をグラフ化したものである。図４（ａ）は、第１弁の弁開度ＭＶ１［％］と設定ガス圧力Ｐ１との関係を示したグラフであり、図４（ｂ）は、第２弁の弁開度ＭＶ２［％］と設定ガス圧力Ｐ１との関係を示したグラフである。 本発明の実施例２に係る溶融金属めっき付着量制御装置を用いた場合の圧力実績値の時間変化量を示すグラフである。 本発明の実施例３に係る溶融金属めっき付着量制御装置を説明する模式図である。 本発明の実施例３における演算処理部の処理を説明するフローチャートである。 本発明の実施例４に係る溶融金属めっき付着量制御装置を説明する模式図である。 本発明の実施例５に係る溶融金属めっき付着量制御装置を説明する模式図である。 本発明の実施例６に係る溶融金属めっき付着量制御装置を説明する模式図である。 従来の溶融金属めっき付着量制御装置を説明する模式図である。

以下、本発明に係る溶融金属めっき付着量制御装置及び方法を実施例にて図面を用いて説明する。

［実施例１］
本発明の実施例１に係る溶融金属めっき付着量制御装置について図１，２を用いて説明する。図１は、本発明の実施例１に係る溶融金属めっき付着量制御装置を説明する模式図である。図２は、本発明の実施例１における演算処理部の処理を説明するフローチャートである。

図１に示すように、本発明の実施例１に係る溶融金属めっき付着量制御装置は、ワイピング圧力設定部１１、演算処理部１２、第１弁開度設定器１３、第２弁開度設定器１４、ガス供給装置１５、レシーバタンク１６、第１弁１７、第２弁１８、第１圧力計１９、第２圧力計２０、第３圧力計２１、第１ワイピングノズル２２及び第２ワイピングノズル２３を備える。なお、当該図中の実線矢印はガスの流れる管路を表している。

本発明の実施例１に係る溶融金属めっき付着量制御装置における、ガス供給装置１５、レシーバタンク１６、第１ワイピングノズル２２及び第２ワイピングノズル２３は、既に説明した（図１１）従来の溶融金属めっき付着量制御装置における、ガス供給装置１１５、レシーバタンク１１６、第１ワイピングノズル１２２及び第２ワイピングノズル１２３と、それぞれ同様のため、説明は省略する。

なお、本発明の実施例１に係る溶融金属めっき付着量制御装置では、第１ワイピングノズル２２と第２ワイピングノズル２３のガス噴射量及びガス圧力が等しいものとする。

図１に示すように、本発明の実施例１に係る溶融金属めっき付着量制御装置における管路は、レシーバタンク１６の下流側において、２方向に分岐しており、一方の管路は、第１ワイピングノズル２２及び第２ワイピングノズル２３に連通しており、他方の管路は、系外へガスを放出するために開放されている。なお、上記一方の管路は、第１ワイピングノズル２２及び第２ワイピングノズル２３の手前でさらに２方向に分岐し、それぞれの管路が、第１ワイピングノズル２２、第２ワイピングノズル２３に連通している。

上記第１弁１７は、上述の、レシーバタンク１６の下流側における分岐後の一方の管路において、第１ワイピングノズル２２及び第２ワイピングノズル２３の上流側に設置され、ワイピングノズル２２，２３の実際のガス圧力Ｐ１´を制御する。

上記第２弁１８は、上述の、レシーバタンク１６の下流側における分岐後の他方の管路に設置され、系外へ放散されるワイピングガス流量Ｑ２を制御する。

上記第１圧力計１９は、第１弁１７と第１ワイピングノズル２２（又は第２ワイピングノズル２３）との間の管路内の実際のガス圧力、すなわち、ワイピングノズル２２，２３の実際の圧力Ｐ１´を測定する。

上記第２圧力計２０は、上述の分岐後の一方の管路における第１弁１７の上流側の実際のガス圧力Ｐ２´を測定する。

上記第３圧力計２１は、ガス供給装置１５から供給される実際のガスの圧力（レシーバタンク１６内部の実際のガス圧力）Ｐ３´を測定する。

また、上記ワイピング圧力設定部１１では、第１弁１７と第１ワイピングノズル２２との間の管路内の設定ガス圧力、すなわち、ワイピングノズル２２，２３の設定ガス圧力Ｐ１を設定する。

上記演算処理部１２は、ワイピングノズル２２，２３のガス圧力Ｐ１´を、ワイピング圧力設定部１１で設定された設定ガス圧力Ｐ１と一致させる、第１弁１７の弁開度ＭＶ１［％］を求め、当該弁開度ＭＶ１を第１弁開度設定器１３へ指示する。また、第１ワイピングノズル２２及び第２ワイピングノズル２３へ供給されるガス流量（ワイピングガス流量）Ｑ１と、第２弁１８から系外に放散するガス流量Ｑ２との合計、すなわち、ガス供給装置１５から供給される全ガス流量ＱＴが一定となる、第２弁１８の弁開度ＭＶ２［％］を求め、当該弁開度ＭＶ２を第２弁開度設定器１４に指示する。これにより、第１弁１７及び第２弁１８の弁開度がプリセットされる。以下、演算処理部１２の作動について、図２のステップＳ１〜Ｓ８にて詳述する。

ステップＳ１では、ワイピング圧力設定部１１で設定された設定ガス圧力Ｐ１に基づき、下記（１）式より、第１弁１７のＣＶ係数（弁固有の抵抗係数）を算出する。
ＣＶ１＝２×Ｋｖ／（（Ｐ３´−Ｐ１）^1/2／Ｐ１^1/2） …（１）
ただし、ＣＶ１は第１弁１７のＣＶ係数、Ｋｖはワイピングノズルの圧損係数とする。

ステップＳ２，３では、下記（２）式（実験式）より、ガス圧力Ｐ１´を設定ガス圧力Ｐ１と一致させる、第１弁１７の弁開度ＭＶ１［％］を算出し、第１弁開度設定器１３へ出力（指示）する。
ＭＶ１＝関数₁［ＣＶ１］ …（２）
ただし、関数₁は第１弁１７固有の特性関数とする。

ステップＳ４では、下記（３）式より、ワイピングガス流量Ｑ１を算出する。
Ｑ１＝２×（Ｋｖ×Ｐ１^1/2） …（３）

ステップＳ５では、下記（４）式より、系外に放散するガス流量Ｑ２を算出する。なお、全ガス流量ＱＴは、ガス供給装置１５の能力より、予め定めた量とする。
Ｑ２＝ＱＴ−Ｑ１ …（４）

ステップＳ６では、下記（５）式より、第２弁１８のＣＶ係数を算出する。
ＣＶ２＝Ｑ２／Ｐ３´^1/2 …（５）
ただし、ＣＶ２は第２弁１８のＣＶ係数とする。

ステップＳ７，８では、下記（６）式（実験式）より、全ガス流量ＱＴが一定となる第２弁１８の弁開度ＭＶ２［％］を算出し、第２弁開度設定器１４へ出力（指示）する。
ＭＶ２＝関数₂［ＣＶ２］ …（６）
ただし、関数₂は第２弁１８固有の特性関数とする。
以上が演算処理部１２の作動である。

上記第１弁開度設定器１３は、演算処理部１２から入力したＭＶ１に基づき、第１弁１７の弁開度を設定する。また、上記第２弁開度設定器１４は、演算処理部１２から入力したＭＶ２に基づき、第２弁１８の弁開度を設定する。

なお、本実施例では、レシーバタンク１６を設置せず、ガス圧力Ｐ３´を第３圧力計２１にて管路から直接測定するものとしてもよい。この点に関しては、下記実施例２〜６においても同様である。

本発明の実施例１に係る溶融金属めっき付着量制御装置は、上記構成とすることで、第１弁１７及び第２弁１８の上流側の管路内の状態が変化しなくなる。これによりガス供給装置１５に対する外乱が発生しなくなる。例えば、全ガス流量ＱＴが一定であることで、ブロワのＰＱ特性に外乱が及ばず、圧縮機（コンプレッサ）のガス放散制御からの外乱が発生しなくなる。同時に、上流側配管のガス圧力変化の遅れの問題も解消される。

したがって、本発明の実施例１に係る溶融金属めっき付着量制御装置では、第１弁１７及び第２弁１８に対して、フィードバック制御を行うことなく、プリセット制御だけで高速・高精度応答を可能とする。その結果、第１弁１７の弁開度の変化を、制御対象のノズル圧力に時間遅れなく追従させることができる。

［実施例２］
本発明の実施例２に係る溶融金属めっき付着量制御装置は、実施例１に係る溶融金属めっき付着量制御装置の一部の構成を変更し、第１弁１７及び第２弁１８の弁開度と、設定ガス圧力Ｐ１との関係を示すテーブルを用いて、第１弁１７及び第２弁１８の弁開度の制御を行うものである。

以下、本発明の実施例２に係る溶融金属めっき付着量制御装置について、図３，４，５を用いて説明する。図３は、本発明の実施例２に係る溶融金属めっき付着量制御装置を説明する模式図である。図４は、本発明の実施例２における演算処理部が備える、第１弁及び第２弁の弁開度と、設定ガス圧力との関係を示すテーブルの一例をグラフ化したものである。図４（ａ）は、第１弁の弁開度ＭＶ１［％］と設定ガス圧力Ｐ１との関係を示したグラフであり、図４（ｂ）は、第２弁の弁開度ＭＶ２［％］と設定ガス圧力Ｐ１との関係を示したグラフである。図５は、本発明の実施例２に係る溶融金属めっき付着量制御装置を用いた場合の圧力実績値の時間変化量を示すグラフである。

図３に示すように、本発明の実施例２に係る溶融金属めっき付着量制御装置は、ワイピング圧力設定部１１、演算処理部（弁開度テーブルのデータ記録部）３１、第１弁開度設定器１３、第２弁開度設定器１４、ガス供給装置１５、レシーバタンク１６、第１弁１７、第２弁１８、第１圧力計１９、第２圧力計２０、第３圧力計２１、第１ワイピングノズル２２及び第２ワイピングノズル２３を備える。なお、当該図中の実線矢印はガスの流れる管路を表している。

本発明の実施例２に係る溶融金属めっき付着量制御装置における、ガスの流れる管路、ワイピング圧力設定部１１、第１弁開度設定器１３、第２弁開度設定器１４、ガス供給装置１５、レシーバタンク１６、第１弁１７、第２弁１８、第１圧力計１９、第２圧力計２０、第３圧力計２１、第１ワイピングノズル２２及び第２ワイピングノズル２３は、既に説明した本発明の実施例１に係る溶融金属めっき付着量制御装置と同様のため、説明は省略する。

なお、本発明の実施例２に係る溶融金属めっき付着量制御装置では、第１ワイピングノズル２２と第２ワイピングノズル２３のガス噴射量及びガス圧力が等しいものとする。

上記演算処理部（弁開度テーブルのデータ記録部）３１は、第１弁１７及び第２弁１８の弁開度ＭＶ１，ＭＶ２と、ワイピング圧力設定部１１で設定された設定ガス圧力Ｐ１との関係を示すテーブルを有する。

そして、演算処理部（弁開度テーブルのデータ記録部）３１は、当該テーブルに基づき、ワイピングノズル２２，２３のガス圧力Ｐ１´を、ワイピング圧力設定部１１で設定された設定ガス圧力Ｐ１と一致させる、第１弁１７の弁開度ＭＶ１を、テーブルから導き、当該弁開度ＭＶ１を第１弁開度設定器１３へ指示する。また、第１ワイピングノズル２２及び第２ワイピングノズル２３へ供給されるガス流量（ワイピングガス流量）Ｑ１と、第２弁１８から系外に放散するガス流量Ｑ２との合計、すなわち、ガス供給装置１５から供給される全ガス流量ＱＴが一定となる、第２弁１８の弁開度ＭＶ２を、テーブルから導き、当該弁開度ＭＶ２を第２弁開度設定器１４に指示する。これにより、第１弁１７及び第２弁１８の弁開度がプリセットされる。

上記テーブルの一例をグラフにしたものが、図４（ａ）（ｂ）である。図４（ａ）に示すグラフは、縦軸が第１弁１７の弁開度ＭＶ１［％］、横軸が設定ガス圧力Ｐ１［ｋＰａ］である。図４（ｂ）に示すグラフは、縦軸が第２弁１８の弁開度ＭＶ２［％］、横軸が設定ガス圧力Ｐ１［ｋＰａ］である。これらのグラフに示すように、設定ガス圧力Ｐ１が高いほど、弁開度ＭＶ１を高く設定し、全ガス流量ＱＴを一定にするため、弁開度ＭＶ２は低く設定する。

本発明の実施例２に係る溶融金属めっき付着量制御装置は、上記構成とすることで、テーブルに基づき第１弁１７及び第２弁１８をプリセット制御することができる。

［実施例３］
本発明の実施例３に係る溶融金属めっき付着量制御装置は、実施例１に係る溶融金属めっき付着量制御装置の一部を変更し、第１ワイピングノズル２２と第２ワイピングノズル２３のそれぞれに弁を設置するものである。なお、第１ワイピングノズル２２と第２ワイピングノズル２３のガス噴射量及びガス圧力が等しいものとする。

以下、本発明の実施例３に係る溶融金属めっき付着量制御装置について、図６，７を用いて説明する。図６は、本発明の実施例３に係る溶融金属めっき付着量制御装置を説明する模式図である。図７は、本発明の実施例３における演算処理部の処理を説明するフローチャートである。

図６に示すように、本発明の実施例３に係る溶融金属めっき付着量制御装置は、ワイピング圧力設定部１１、演算処理部４１、第１ａ弁開度設定器１３ａ、第１ｂ弁開度設定器１３ｂ、第２弁開度設定器１４、ガス供給装置１５、レシーバタンク１６、第１ａ弁１７ａ、第１ｂ弁１７ｂ、第２弁１８、第１ａ圧力計１９ａ、第１ｂ圧力計１９ｂ、第２圧力計２０、第３圧力計２１、第１ワイピングノズル２２及び第２ワイピングノズル２３を備える。なお、当該図中の実線矢印はガスの流れる管路を表している。

本発明の実施例３に係る溶融金属めっき付着量制御装置における、ガスの流れる管路、ワイピング圧力設定部１１、第２弁開度設定器１４、ガス供給装置１５、レシーバタンク１６、第２弁１８、第２圧力計２０、第３圧力計２１、第１ワイピングノズル２２及び第２ワイピングノズル２３は、既に説明した本発明の実施例１に係る溶融金属めっき付着量制御装置と同様のため、説明は省略する。

上記第１ａ弁１７ａは、第１ワイピングノズル２２の上流側に設置され、第１ワイピングノズル２２の実際のガス圧力Ｐ１ａ´を制御する。

上記第１ｂ弁１７ｂは、第２ワイピングノズル２３の上流側に設置され、第２ワイピングノズル２３の実際のガス圧力Ｐ１ｂ´を制御する。

上記第１ａ圧力計１９ａは、第１ａ弁１７ａと第１ワイピングノズル２２との間の管路内の実際のガス圧力、すなわち、第１ワイピングノズル２２の実際のガス圧力Ｐ１ａ´を測定する。

上記第１ｂ圧力計１９ｂは、第１ｂ弁１７ｂと第２ワイピングノズル２３との間の管路内の実際のガス圧力、すなわち、第２ワイピングノズル２３の実際のガス圧力Ｐ１ｂ´を測定する。

上記演算処理部４１は、ガス圧力Ｐ１ａ´及びガス圧力Ｐ１ｂ´を設定ガス圧力Ｐ１と一致させる、第１ａ弁１７ａの弁開度ＭＶ１ａ［％］及び第１ｂ弁１７ｂの弁開度ＭＶ１ｂ［％］を求め、弁開度ＭＶ１ａ，ＭＶ１ｂを、それぞれ第１ａ弁開度設定器１３ａ、第１ｂ弁開度設定器１３ｂへ指示する。また、全ガス流量ＱＴが一定となる第２弁１８の弁開度ＭＶ２を求め、弁開度ＭＶ２を第２弁開度設定器１４に指示する。これにより、第１ａ弁１７ａ、第１ｂ弁１７ｂ及び第２弁１８の弁開度がプリセットされる。以下、演算処理部４１の作動について、図７を用いて詳述する。

ステップＳ１１では、ワイピング圧力設定部１１で設定された設定ガス圧力Ｐ１に基づき、下記（７）式より、第１ａ弁１７ａのＣＶ係数及び第１ｂ弁１７ｂのＣＶ係数を求める。
ＣＶ１ａ＝ＣＶ１ｂ＝Ｋｖ／（（Ｐ３´−Ｐ１）^1/2／Ｐ１^1/2） …（７）
ただし、ＣＶ１ａは第１ａ弁１７ａのＣＶ係数、ＣＶ１ｂは第１ｂ弁１７ｂのＣＶ係数とする。

ステップＳ１２，１３では、下記（８）式（実験式）より、ガス圧力Ｐ１ａ´を設定ガス圧力Ｐ１と一致させる、第１ａ弁１７ａの弁開度ＭＶ１ａを算出し、下記（９）式（実験式）より、ガス圧力Ｐ１ｂ´を設定ガス圧力Ｐ１と一致させる、第１ｂ弁１７ｂの弁開度ＭＶ１ｂを算出する。そして、それぞれ、第１ａ弁開度設定器１３ａ、第１ｂ弁開度設定器１３ｂへ出力（指示）する。

ＭＶ１ａ＝関数_1a［ＣＶ１ａ］ …（８）
ＭＶ１ｂ＝関数_1b［ＣＶ１ｂ］ …（９）
ただし、関数_1aは第１ａ弁１７ａ固有の特性関数、関数_1bは第１ｂ弁１７ｂ固有の特性関数とする。

ステップＳ１４では、下記（１０）式より、ワイピングガス流量Ｑ１を算出する。
Ｑ１＝（Ｋｖａ×Ｐ１^1/2）＋（Ｋｖｂ×Ｐ１^1/2） …（１０）

ステップＳ１５では、上記（４）式より、系外に放散するガス流量Ｑ２を算出する。

ステップＳ１６では、上記（５）式より、第２弁１８のＣＶ係数を算出する。

ステップＳ１７，１８では、上記（６）式（実験式）より、全ガス流量ＱＴが一定となる第２弁１８の弁開度ＭＶ２を算出し、第２弁開度設定器１４へ出力（指示）する。
以上が演算処理部１２の作動である。

上記第１ａ弁開度設定器１３ａは、演算処理部４１から入力したＭＶ１ａに基づき、第１ａ弁１７ａの弁開度を設定する。

上記第１ｂ弁開度設定器１３ｂは、演算処理部４１から入力したＭＶ１ｂに基づき、第１ｂ弁１７ｂの弁開度を設定する。

上記構成とすることで、本発明の実施例３に係る溶融金属めっき付着量制御装置では、第１ワイピングノズル２２と第２ワイピングノズル２３のそれぞれに第１ａ弁１７ａと第１ｂ弁１７ｂを設置し、それぞれの弁開度をプリセット制御することができる。

［実施例４］
本発明の実施例４に係る溶融金属めっき付着量制御装置は、実施例１に係る溶融金属めっき付着量制御装置の一部を変更し、第１弁開度設定器１３による第１弁１７の弁開度の設定に補正を加えることを可能とするものである。

以下、本発明の実施例４に係る溶融金属めっき付着量制御装置について、図８を用いて説明する。図８は、本発明の実施例４に係る溶融金属めっき付着量制御装置を説明する模式図である。

図８に示すように、本発明の実施例４に係る溶融金属めっき付着量制御装置は、ワイピング圧力設定部１１、演算処理部１２、第１弁開度設定器１３、第２弁開度設定器１４、ガス供給装置１５、レシーバタンク１６、第１弁１７、第２弁１８、第１圧力計１９、第２圧力計２０、第３圧力計２１、第１ワイピングノズル２２、第２ワイピングノズル２３及び圧力制御器５０を備える。なお、当該図中の実線矢印はガスの流れる管路を表している。

本発明の実施例４に係る溶融金属めっき付着量制御装置における、ガスの流れる管路、ワイピング圧力設定部１１、演算処理部１２、第１弁開度設定器１３、第２弁開度設定器１４、ガス供給装置１５、レシーバタンク１６、第１弁１７、第２弁１８、第１圧力計１９、第２圧力計２０、第３圧力計２１、第１ワイピングノズル２２及び第２ワイピングノズル２３は、既に説明した本発明の実施例１に係る溶融金属めっき付着量制御装置と同様のため、説明は省略する。

なお、本発明の実施例４に係る溶融金属めっき付着量制御装置では、第１ワイピングノズル２２と第２ワイピングノズル２３のガス噴射量及びガス圧力が等しいものとする。

上記圧力制御器５０は、設定ガス圧力Ｐ１と実際のガス圧力Ｐ１´との圧力差から、下記（１１）式のように弁開度補正値Ｃ１［％］を算出する。そして、第１弁開度設定器１３により設定する第１弁１７の弁開度をＭＶ１＋Ｃ１［％］とする。
Ｃ１＝ｆ₁（Ｐ１−Ｐ１´） …（１１）

上記構成とすることで、本発明の実施例４に係る溶融金属めっき付着量制御装置では、プリセット制御された第１弁１７に対して実測値を基に補正を加えることができる。

［実施例５］
本発明の実施例５に係る溶融金属めっき付着量制御装置は、実施例３に係る溶融金属めっき付着量制御装置の一部を変更し、第１ａ弁１７ａの弁開度及び第１ｂ弁１７ｂの弁開度の設定に、補正を加えることを可能とするものである。

以下、本発明の実施例５に係る溶融金属めっき付着量制御装置について、図９を用いて説明する。図９は、本発明の実施例５に係る溶融金属めっき付着量制御装置を説明する模式図である。

図９に示すように、本発明の実施例５に係る溶融金属めっき付着量制御装置は、ワイピング圧力設定部１１、演算処理部４１、第１ａ弁開度設定器１３ａ、第１ｂ弁開度設定器１３ｂ、第２弁開度設定器１４、ガス供給装置１５、レシーバタンク１６、第１ａ弁１７ａ、第１ｂ弁１７ｂ、第２弁１８、第１ａ圧力計１９ａ、第１ｂ圧力計１９ｂ、第２圧力計２０、第３圧力計２１、第１ワイピングノズル２２、第２ワイピングノズル２３、第１圧力制御器５１及び第２圧力制御器５２を備える。なお、当該図中の実線矢印はガスの流れる管路を表している。

本発明の実施例５に係る溶融金属めっき付着量制御装置における、ガスの流れる管路、ワイピング圧力設定部１１、演算処理部４１、第１ａ弁開度設定器１３ａ、第１ｂ弁開度設定器１３ｂ、第２弁開度設定器１４、ガス供給装置１５、レシーバタンク１６、第１ａ弁１７ａ、第１ｂ弁１７ｂ、第２弁１８、第１ａ圧力計１９ａ、第１ｂ圧力計１９ｂ、第２圧力計２０、第３圧力計２１、第１ワイピングノズル２２及び第２ワイピングノズル２３は、既に説明した本発明の実施例３に係る溶融金属めっき付着量制御装置と同様のため、説明は省略する。

上記第１圧力制御器５１は、設定ガス圧力Ｐ１と第１ワイピングノズル２２の実際のガス圧力Ｐ１ａ´との圧力差から、下記（１２）式のように弁開度補正値Ｃ１ａ［％］を算出する。そして、第１ａ弁開度設定器１３ａにより設定する第１ａ弁１７ａの弁開度を、ＭＶ１ａ＋Ｃ１ａ［％］とする。
Ｃ１ａ＝ｆ₂（Ｐ１−Ｐ１ａ´） …（１２）

上記第２圧力制御器５２は、設定ガス圧力Ｐ１と第２ワイピングノズル２３の実際のガス圧力Ｐ１ｂ´との圧力差から、下記（１３）式のように弁開度補正値Ｃ１ｂ［％］を算出する。そして、第１ｂ弁開度設定器１３ｂにより設定する第１ｂ弁１７ｂの弁開度を、ＭＶ１ｂ＋Ｃ１ｂ［％］とする。
Ｃ１ｂ＝ｆ₃（Ｐ１−Ｐ１ｂ´） …（１３）

上記構成とすることで、本発明の実施例５に係る溶融金属めっき付着量制御装置では、第１ワイピングノズル２２と第２ワイピングノズル２３のそれぞれに第１ａ弁１７ａと第１ｂ弁１７ｂを設置し、それぞれの弁開度をプリセット制御する。そして、プリセット制御された第１ａ弁１７ａ、第１ｂ弁１７ｂに対して実測値を基に補正を加えることができる。

［実施例６］
本発明の実施例６に係る溶融金属めっき付着量制御装置は、実施例３に係る溶融金属めっき付着量制御装置の一部を変更し、ワイピングノズル圧力設定部が第１ワイピング圧力設定部１１ａと第２ワイピング圧力設定部１１ｂとからなり、第１ａ弁１７ａの弁開度及び第１ｂ弁１７ｂの弁開度の設定に、補正を加えることを可能とするものである。

以下、本発明の実施例６に係る溶融金属めっき付着量制御装置について、図１０を用いて説明する。図１０は、本発明の実施例６に係る溶融金属めっき付着量制御装置を説明する模式図である。

図１０に示すように、本発明の実施例６に係る溶融金属めっき付着量制御装置は、第１ワイピング圧力設定部１１ａ、第２ワイピング圧力設定部１１ｂ、演算処理部４１、第１ａ弁開度設定器１３ａ、第１ｂ弁開度設定器１３ｂ、第２弁開度設定器１４、ガス供給装置１５、レシーバタンク１６、第１ａ弁１７ａ、第１ｂ弁１７ｂ、第２弁１８、第１ａ圧力計１９ａ、第１ｂ圧力計１９ｂ、第２圧力計２０、第３圧力計２１、第１ワイピングノズル２２、第２ワイピングノズル２３、第１圧力制御器５１及び第２圧力制御器６１を備える。なお、当該図中の実線矢印はガスの流れる管路を表している。

本発明の実施例６に係る溶融金属めっき付着量制御装置における、ガスの流れる管路、演算処理部４１、第１ａ弁開度設定器１３ａ、第１ｂ弁開度設定器１３ｂ、第２弁開度設定器１４、ガス供給装置１５、レシーバタンク１６、第１ａ弁１７ａ、第１ｂ弁１７ｂ、第２弁１８、第１ａ圧力計１９ａ、第１ｂ圧力計１９ｂ、第２圧力計２０、第３圧力計２１、第１ワイピングノズル２２及び第２ワイピングノズル２３は、既に説明した本発明の実施例３に係る溶融金属めっき付着量制御装置と同様のため、説明は省略する。

上記第１ワイピング圧力設定部１１ａは、第１ａ弁１７と第１ワイピングノズル２２との間の管路内の設定ガス圧力、すなわち、第１ワイピングノズル２２の設定圧力Ｐ１ａを設定する。

上記第２ワイピング圧力設定部１１ｂは、第１ｂ弁１７ｂと第２ワイピングノズル２３との間の管路内の設定ガス圧力、すなわち、第２ワイピングノズル２３の設定圧力Ｐ１ｂを設定する。

上記演算処理部４１は、実施例３において用いた設定ガス圧力Ｐ１に代えて、設定ガス圧力Ｐ１ａを用いる。すなわち、ガス圧力Ｐ１ａ´を設定ガス圧力Ｐ１ａと一致させる、第１ａ弁１７ａの弁開度ＭＶ１ａを求め、弁開度ＭＶ１ａを第１ａ弁開度設定器１３ａへ指示する。同時に、ガス圧力Ｐ１ｂ´を設定ガス圧力Ｐ１ｂと一致させる、第１ｂ弁１７ｂの弁開度ＭＶ１ｂを求め、弁開度ＭＶ１ｂを第１ｂ弁開度設定器１３ｂへ指示する。また、全ガス流量ＱＴが一定となる、第２弁１８の弁開度ＭＶ２を求め、弁開度ＭＶ２を第２弁開度設定器１４に指示する。これにより、第１ａ弁１７ａ、第１ｂ弁１７ｂ及び第２弁１８の弁開度がプリセットされる。なお、設定ガス圧力Ｐ１ｂについては、演算処理部４１で用いることはない（又は、演算処理部４１で設定圧力Ｐ１ｂを用いて、ガス流量Ｑ１ａ，Ｑ１ｂを求め、Ｑ１＝Ｑ１ａ＋Ｑ１ｂ，ＱＴ＝Ｑ１ａ＋Ｑ１ｂ＋Ｑ２としてもよい）。

上記第１圧力制御器５１は、実施例５と同様に、設定ガス圧力Ｐ１とガス圧力Ｐ１ａ´との圧力差から、上記（１１）式のように弁開度補正値Ｃ１ａ［％］を算出する。そして、第１ａ弁開度設定器１３ａにより設定する第１ａ弁１７ａの弁開度を、ＭＶ１ａ＋Ｃ１ａ［％］とする。

上記第２圧力制御器６１は、設定ガス圧力Ｐ１ａと設定ガス圧力Ｐ１ｂとの圧力差（Ｐ１ａ−Ｐ１ｂ）をΔＰとし、ガス圧力Ｐ１ａ´とガス圧力Ｐ１ｂ´との圧力差（Ｐ１ａ´−Ｐ１ｂ´）をΔＰ´とし、ΔＰとΔＰ´との圧力差（ΔＰ−ΔＰ´）から、弁開度補正値Ｃ１ｂを算出する。そして、第１ｂ弁開度設定器１３ｂにより設定する第１ｂ弁１７ｂの弁開度を、ＭＶ１ｂ＋Ｃ１ｂ［％］とする。

以上が本発明の実施例６に係る溶融金属面器付着量制御装置についての説明である。以下では、本発明の実施例６に係る溶融金属めっき付着量制御方法を説明する。

本発明の実施例６に係る溶融金属めっき付着量制御方法は、まず、ガス供給装置１５と管路で連通する第１ワイピングノズル２２及び第２ノズル第２ワイピングノズル２３によって、ガス供給装置１５から供給されたガスを、溶融金属が付着した鋼板に噴きつける。

また、第１ワイピングノズル２２の実際のガス圧力Ｐ１ａ´を第１ａ弁１７ａによって制御し、第２ノズル第２ワイピングノズル２３の実際のガス圧力Ｐ１ｂ´を第１ｂ弁１７ｂによって制御する。

さらに、上記管路が２方向に分岐し、一方は第１ワイピングノズル２２及び第２ワイピングノズル２３に連通し、他方は開放され、分岐した他方の上記管路から系外へ放散されるガス流量Ｑ２を、第２弁１８によって制御する。

さらに、第１ワイピングノズル２２の設定ガス圧力Ｐ１ａを設定し、第２ワイピングノズル２３の設定ガス圧力Ｐ１ｂを設定する。

さらに、実際のガス圧力Ｐ１ａ´を設定ガス圧力Ｐ１ａと一致させるように第１ａ弁１７ｂの弁開度ＭＶ１ａを設定し、実際のガス圧力Ｐ１ｂ´を設定ガス圧力Ｐ１ｂと一致させるように第１ｂ弁１７ｂの弁開度ＭＶ１ｂを設定し、全ガス流量ＱＴが一定となるように第２弁１８の弁開度ＭＶ２を設定する。

さらに、設定ガス圧力Ｐ１ａと実際のガス圧力Ｐ１ａ´との差から、弁開度補正値Ｃ１ａを算出し、弁開度ＭＶ１ａに弁開度補正値Ｃ１ａを加える制御を行う。

そして、設定ガス圧力Ｐ１ａと設定ガス圧力Ｐ１ｂとの圧力差ΔＰと、実際のガス圧力Ｐ１ａ´と実際のガス圧力Ｐ１ｂ´との圧力差ΔＰ´との差から、弁開度補正値Ｃ１ｂを算出し、弁開度ＭＶ１ｂに弁開度補正値Ｃ１ｂを加える制御を行う。

以上が本発明の実施例６に係る溶融金属めっき付着量制御方法である。このようにして、本発明の実施例６に係る溶融金属めっき付着量制御装置及び方法では、第１ワイピング圧力設定部１１ａと第２ワイピング圧力設定部１１ｂとにより、第１ａ弁１７ａと第１ｂ弁１７ｂそれぞれの弁開度をプリセット制御する。そして、プリセット制御された第１ａ弁１７ａ、第１ｂ弁１７ｂに対して実測値を基に補正を加え、特に、第１ｂ弁１７ｂについては、ΔＰとΔＰ´との圧力差を用いて補正することができる。

以上、本発明に係る溶融金属めっき付着量制御装置及び方法について、実施例１〜６を用いて説明したが、本発明に係る溶融金属めっき付着量制御装置及び方法によれば、めっき付着量のばらつきを低減する高制御精度、及び、めっき付着量を変更する際に短時間で変更完了する高速応答性能を有することができる。

本発明は、溶融金属めっき付着量制御装置及び方法として好適である。

１１ ワイピング圧力設定部
１２，４１ 演算処理部
１３ 第１弁開度設定器
１３ａ 第１ａ弁開度設定器
１３ｂ 第１ｂ弁開度設定器
１４ 第２弁開度設定器
１５ ガス供給装置
１６ レシーバタンク
１７ 第１弁
１８ 第２弁
１９ 第１圧力計
２０，１２０ 第２圧力計
２１，１２１ 第３圧力計
２２，１２２ 第１ワイピングノズル
２３，１２３ 第２ワイピングノズル
３１ 演算処理部（弁開度テーブルのデータ記録部）
５０ 圧力制御器
５１ 第１圧力制御器
５２，６１ 第２圧力制御器
１１３ａ 第１弁開度設定器
１１３ｂ 第２弁開度設定器
１１５ ガス供給装置
１１６ レシーバタンク
１１７ａ 第１圧力制御弁
１１７ｂ 第２圧力制御弁
１１８ 開度制御弁
１１９ａ 第１ａ圧力計
１１９ｂ 第１ｂ圧力計

Claims (9)

1. ガス供給装置と管路で連通し、前記ガス供給装置から供給されたガスを、溶融金属が付着した鋼板に噴きつけるノズルと、
   ２方向に分岐し、一方は前記ノズルに連通し、他方は開放される前記管路と、
   前記ノズルの実際のガス圧力Ｐ１´を制御する第１弁と、
   分岐した他方の前記管路から系外へ放散されるガス流量Ｑ２を制御する第２弁と、
   前記ノズルの設定ガス圧力Ｐ１を設定する圧力設定部と、
   演算処理部の指示に基づき、前記第１弁の弁開度ＭＶ１を設定する第１弁開度設定器と、
   前記演算処理部の指示に基づき、前記第２弁の弁開度ＭＶ２を設定する第２弁開度設定器と、
   前記ガス圧力Ｐ１´を前記設定ガス圧力Ｐ１と一致させる前記弁開度ＭＶ１を求め、当該弁開度ＭＶ１を前記第１弁開度設定器へ指示し、前記ガス供給装置から供給される全ガス流量ＱＴが一定となる前記弁開度ＭＶ２を求め、当該弁開度ＭＶ２を前記第２弁開度設定器に指示する前記演算処理部とを備える
   ことを特徴とする溶融金属めっき付着量制御装置。
2. 前記演算処理部は、
   前記設定ガス圧力Ｐ１、前記ガス供給装置から供給される実際のガス圧力Ｐ３´、及び、前記ノズルの圧損係数から、前記第１弁のＣＶ係数ＣＶ１を算出し、
   前記ＣＶ係数ＣＶ１及び前記第１弁固有の特性関数から前記弁開度ＭＶ１を算出し、
   前記設定ガス圧力Ｐ１及び前記圧損係数から前記ノズルへ供給されるガス流量Ｑ１を算出し、
   前記ガス供給装置の能力より予め定めた前記全ガス流量ＱＴ及び前記ガス流量Ｑ１から前記ガス流量Ｑ２を算出し、
   前記ガス流量Ｑ２及び前記ガス圧力Ｐ３´から前記第２弁のＣＶ係数ＣＶ２を算出し、
   前記ＣＶ係数ＣＶ２及び前記第２弁固有の特性関数から前記弁開度ＭＶ２を算出する
   ことを特徴とする請求項１に記載の溶融金属めっき付着量制御装置。
3. 前記演算処理部は、
   前記弁開度ＭＶ１及び前記弁開度ＭＶ２と、前記設定ガス圧力Ｐ１との関係を示すテーブルを有し、当該テーブルに基づき、前記弁開度ＭＶ１及び前記弁開度ＭＶ２を求める
   ことを特徴とする請求項１に記載の溶融金属めっき付着量制御装置。
4. 前記ノズルは、第１ノズル及び第２ノズルからなり、
   前記第１弁は、前記第１ノズルの実際のガス圧力Ｐ１ａ´を制御する第１ａ弁と、前記第２ノズルの実際のガス圧力Ｐ１ｂ´を制御する第１ｂ弁とからなり、
   前記第１弁開度設定器は、前記第１ａ弁の弁開度ＭＶ１ａを設定する第１ａ弁開度設定器と、前記第１ｂ弁の弁開度ＭＶ１ｂを設定する第１ｂ弁開度設定器とからなり、
   前記演算処理部は、前記ガス圧力Ｐ１ａ´及び前記ガス圧力Ｐ１ｂ´を前記設定ガス圧力Ｐ１と一致させる、前記弁開度ＭＶ１ａ及び前記弁開度ＭＶ１ｂを求め、当該弁開度ＭＶ１ａ及び当該弁開度ＭＶ１ｂを、前記第１ａ弁開度設定器及び前記第１ｂ弁開度設定器へそれぞれ指示し、前記全ガス流量ＱＴが一定となる前記弁開度ＭＶ２を求め、当該弁開度ＭＶ２を前記第２弁開度設定器に指示する
   ことを特徴とする請求項１に記載の溶融金属めっき付着量制御装置。
5. 前記演算処理部は、
   前記設定ガス圧力Ｐ１、前記ガス供給装置から供給される実際のガス圧力Ｐ３´、及び、前記ノズルの圧損係数から、前記第１ａ弁のＣＶ係数ＣＶ１ａ及び前記第１ｂ弁のＣＶ係数ＣＶ１ｂを算出し、
   前記ＣＶ係数ＣＶ１ａ及び前記第１ａ弁固有の特性関数から前記弁開度ＭＶ１ａを算出し、前記ＣＶ係数ＣＶ１ｂ及び前記第１ｂ弁固有の特性関数から前記弁開度ＭＶ１ｂを算出し、
   前記設定ガス圧力Ｐ１及び前記圧損係数から前記ノズルへ供給されるガス流量Ｑ１を算出し、
   前記ガス供給装置の能力より予め定めた前記全ガス流量ＱＴ及び前記ガス流量Ｑ１から前記ガス流量Ｑ２を算出し、
   前記ガス流量Ｑ２及び前記ガス圧力Ｐ３´から前記第２弁のＣＶ係数ＣＶ２を算出し、
   前記ＣＶ係数ＣＶ２及び前記第２弁固有の特性関数から前記弁開度ＭＶ２を算出する
   ことを特徴とする請求項４に記載の溶融金属めっき付着量制御装置。
6. 前記設定ガス圧力Ｐ１と、前記ノズルの実際のガス圧力Ｐ１´との差から、弁開度補正値Ｃ１を算出し、前記第１弁開度設定器により設定する前記弁開度ＭＶ１に前記弁開度補正値Ｃ１を加える制御を行う圧力制御器をさらに備える
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の溶融金属めっき付着量制御装置。
7. 前記設定ガス圧力Ｐ１と、前記ノズルの実際のガス圧力Ｐ１ａ´との差から、弁開度補正値Ｃ１ａを算出し、前記第１ａ弁開度設定器により設定する前記弁開度ＭＶ１ａに前記弁開度補正値Ｃ１ａを加える制御を行う第１圧力制御器と、
   前記設定ガス圧力Ｐ１と、前記ノズルの実際のガス圧力Ｐ１ｂ´との差から、弁開度補正値Ｃ１ｂを算出し、前記第１ｂ弁開度設定器により設定する前記弁開度ＭＶ１ｂに前記弁開度補正値Ｃ１ｂを加える制御を行う第２圧力制御器と、
   を備える
   ことを特徴とする請求項４又は５に記載の溶融金属めっき付着量制御装置。
8. 前記圧力設定部は、前記第１ノズルの設定ガス圧力Ｐ１ａを設定する第１圧力設定部と、前記第２ノズルの設定ガス圧力Ｐ１ｂを設定する第２圧力設定部とからなり、
   前記演算処理部は、前記ガス圧力Ｐ１ａ´及び前記ガス圧力Ｐ１ｂ´を前記設定ガス圧力Ｐ１ａと一致させる、前記弁開度ＭＶ１ａ及び前記弁開度ＭＶ１ｂを求め、当該弁開度ＭＶ１ａ及び当該弁開度ＭＶ１ｂを、前記第１ａ弁開度設定器及び前記第１ｂ弁開度設定器へそれぞれ指示し、前記全ガス流量ＱＴが一定となる前記弁開度ＭＶ２を求め、当該弁開度ＭＶ２を前記第２弁開度設定器に指示するものであり、
   さらに、
   前記設定ガス圧力Ｐ１ａと、前記ノズルの実際のガス圧力Ｐ１ａ´との差から、弁開度補正値Ｃ１ａを算出し、前記第１ａ弁開度設定器により設定する前記弁開度ＭＶ１ａに前記弁開度補正値Ｃ１ａを加える制御を行う第１圧力制御器と、
   前記設定ガス圧力Ｐ１ａと前記設定ガス圧力Ｐ１ｂとの圧力差ΔＰと、前記ガス圧力Ｐ１ａ´と前記ガス圧力Ｐ１ｂ´との圧力差ΔＰ´との差から、弁開度補正値Ｃ１ｂを算出し、前記弁開度ＭＶ１ｂに前記弁開度補正値Ｃ１ｂを加える制御を行う第２圧力制御器とを備える
   ことを特徴とする請求項４に記載の溶融金属めっき付着量制御装置。
9. ガス供給装置と管路で連通する第１ノズル及び第２ノズルによって、前記ガス供給装置から供給されたガスを、溶融金属が付着した鋼板に噴きつける手順と、
   前記第１ノズルの実際のガス圧力Ｐ１ａ´を第１ａ弁によって制御し、前記第２ノズルの実際のガス圧力Ｐ１ｂ´を第１ｂ弁によって制御する手順と、
   前記管路が２方向に分岐し、一方は前記第１ノズル及び前記第２ノズルに連通し、他方は開放され、分岐した他方の前記管路から系外へ放散されるガス流量Ｑ２を、第２弁によって制御する手順と、
   前記第１ノズルの設定ガス圧力Ｐ１ａを設定する手順と、
   前記第２ノズルの設定ガス圧力Ｐ１ｂを設定する手順と、
   前記ガス圧力Ｐ１ａ´を前記設定ガス圧力Ｐ１ａと一致させるように前記第１ａ弁の弁開度ＭＶ１ａを設定し、前記ガス圧力Ｐ１ｂ´を前記設定ガス圧力Ｐ１ｂと一致させるように前記第１ｂ弁の弁開度ＭＶ１ｂを設定し、前記ガス供給装置から供給される全ガス流量ＱＴが一定となるように前記第２弁の弁開度ＭＶ２を設定する手順と、
   前記設定ガス圧力Ｐ１ａと前記ガス圧力Ｐ１ａ´との差から、弁開度補正値Ｃ１ａを算出し、前記弁開度ＭＶ１ａに前記弁開度補正値Ｃ１ａを加える制御を行う手順と、
   前記設定ガス圧力Ｐ１ａと前記設定ガス圧力Ｐ１ｂとの圧力差ΔＰと、前記ガス圧力Ｐ１ａ´と前記ガス圧力Ｐ１ｂ´との圧力差ΔＰ´との差から、弁開度補正値Ｃ１ｂを算出し、前記弁開度ＭＶ１ｂに前記弁開度補正値Ｃ１ｂを加える制御を行う手順とを含む
   ことを特徴とする溶融金属めっき付着量制御方法。

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